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    Electron affinity engineered VCSELs
    1.
    发明授权
    Electron affinity engineered VCSELs 有权
    电子亲和性工程VCSELs

    公开(公告)号：US07065124B2

    公开(公告)日：2006-06-20

    申请号：US10767920

    申请日：2004-01-29

    申请人： James R. Biard ,  Ralph H. Johnson ,  Klein L. Johnson

    发明人： James R. Biard ,  Ralph H. Johnson ,  Klein L. Johnson

    IPC分类号： H01S3/08 ,  H01S5/00

    CPC分类号： H01S5/18358 ,  H01S5/0421 ,  H01S5/18308 ,  H01S5/2009 ,  H01S5/205 ,  H01S5/3211 ,  H01S5/423 ,  H01S2301/166

    摘要： A VCSEL having an N-type Bragg mirror with alternating layers of high bandgap (low index) and low bandgap (high index) layers of AlGaAs. The layers may be separated by a step change of Al composition followed by a graded region, and vice versa for the next layer, in the N-type mirror to result in a lower and more linear series resistance. Also, an N-type spacer layer may be adjacent to an active region of quantum wells. There may be a similar step in a change of Al composition from the nearest layer of the N-type mirror to the N-type spacer formed from a lower bandgap direct AlGaAs layer to provide lower free carrier absorption. With electron affinity engineering, a minority carrier hole barrier may be inserted adjacent to the quantum wells to improve hole confinement at high current density and high temperature.

    摘要翻译： 具有具有高带隙（低折射率）和低带隙（高折射率）AlGaAs层的交替层的N型布拉格反射镜的VCSEL。 这些层可以通过Al组分的阶跃变化和随后的渐变区域分离，反之亦然，在N型反射镜中可以产生较低和更线性的串联电阻。 此外，N型间隔层可以与量子阱的有源区相邻。 从最近的N型反射镜层到由较低带隙的直接AlGaAs层形成的N型间隔物的Al组成变化可能有类似的步骤，以提供较低的自由载流子吸收。 通过电子亲和力工程，可以在量子阱附近插入少数载流子阱屏障，以在高电流密度和高温下改善孔隙限制。

    Distributed bragg reflector for optoelectronic device
    2.
    发明授权
    Distributed bragg reflector for optoelectronic device 有权
    光电器件分布式布拉格反射器

    公开(公告)号：US07251264B2

    公开(公告)日：2007-07-31

    申请号：US11119292

    申请日：2005-04-29

    申请人： Ralph H. Johnson ,  Klein L. Johnson ,  Jimmy A. Tatum ,  James K. Guenter ,  James R. Biard ,  Robert A. Hawthorne, III

    发明人： Ralph H. Johnson ,  Klein L. Johnson ,  Jimmy A. Tatum ,  James K. Guenter ,  James R. Biard ,  Robert A. Hawthorne, III

    IPC分类号： H01S3/08

    CPC分类号： H01S5/423 ,  H01S5/18308 ,  H01S5/18313 ,  H01S5/18333 ,  H01S5/18338 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/3054 ,  H01S5/3211

    摘要： This disclosure concerns devices such as DBRs, one example of which includes at least one first mirror layers having an oxidized region extending from an edge of the DBR to an oxide termination edge that is situated greater than a first distance from the edge of the DBR. The DBR also includes at least one second mirror layer having an oxidized region extending from the edge of the DBR to an oxide termination edge that is situated less than a second distance from the edge of the DBR, such that the first distance is greater than the second distance. Additionally, a first mirror layer includes an oxidizable material at a concentration that is higher than the concentration of the oxidizable material in any of the second mirror layers. Finally, a first mirror layer is doped with an impurity at a higher level than one of the second mirror layers.

    摘要翻译： 本公开涉及诸如DBR的设备，其一个示例包括至少一个第一镜像层，其具有从DBR的边缘延伸到距离DBR的边缘大于第一距离的氧化物终止边缘的氧化区域。 DBR还包括至少一个第二镜层，其具有从DBR的边缘延伸到氧化物终止边缘的氧化区域，该氧化物终止边缘距离DBR的边缘小于第二距离，使得第一距离大于 第二距离。 此外，第一镜层包括浓度高于任何第二镜层中的可氧化材料的浓度的可氧化材料。 最后，第一镜层掺杂有比第二镜层中的一个更高的杂质。

    Distributed bragg reflector for optoelectronic device
    4.
    发明授权
    Distributed bragg reflector for optoelectronic device 有权
    光电器件分布式布拉格反射器

    公开(公告)号：US06990135B2

    公开(公告)日：2006-01-24

    申请号：US10283381

    申请日：2002-10-28

    申请人： Ralph H. Johnson ,  Klein L. Johnson ,  Jimmy A. Tatum ,  James K. Guenter ,  James R. Biard ,  Robert A. Hawthorne, III

    发明人： Ralph H. Johnson ,  Klein L. Johnson ,  Jimmy A. Tatum ,  James K. Guenter ,  James R. Biard ,  Robert A. Hawthorne, III

    IPC分类号： H01S5/00

    CPC分类号： H01S5/423 ,  H01S5/18308 ,  H01S5/18313 ,  H01S5/18333 ,  H01S5/18338 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/3054 ,  H01S5/3211

    摘要： An oxide-confined VCSELs having a distributed Bragg reflector with a heavily doped high Al content oxide aperture forming layer disposed between a low Al content first layer and a medium Al content second layer. Between the first layer and the oxide aperture forming layer there may be a thin transition region wherein the Al content changes from a higher Al content to a lower Al content. In some embodiments, the Al concentration from the oxide aperture forming layer to the second layer may occur in a step. The oxide aperture forming layer may be disposed at or near a null or a node of the electric field produced by resonant laser light. During the oxidization of the oxide aperture forming layer, all or some of the other aluminum bearing DBR layers may also become oxidized, but to a substantially lesser degree. The junction between the oxidized portion and un-oxidized portion of these layers is believed to reduce the stability and/or reliability of the device. To alleviate this, the present invention contemplates providing an implant, etch or other suitable process to reduce or eliminate one or more electrical artifacts associated with the junction between the oxidized portion and un-oxidized portion of these layers as well as reducing the oxidation of other aluminum bearing layers of the DBR.

    摘要翻译： 具有分布布拉格反射器的氧化物限制性VCSEL，其具有设置在低Al含量第一层和介质Al含量第二层之间的重掺杂高Al含量氧化物孔形成层。 在第一层和氧化物孔形成层之间可能存在其中Al含量从较高Al含量变为较低Al含量的薄过渡区。 在一些实施方案中，从氧化物孔形成层到第二层的Al浓度可以在一个步骤中发生。 氧化物孔形成层可以设置在由共振激光产生的电场的零点或节点附近或附近。 在氧化物孔形成层的氧化过程中，其它所有的一部分的含铝DBR层也可能被氧化，但是其程度基本较小。 认为这些层的氧化部分和未氧化部分之间的连接点降低了装置的稳定性和/或可靠性。 为了减轻这一点，本发明设想提供一种植入物，蚀刻或其它合适的方法，以减少或消除与这些层的氧化部分和未氧化部分之间的接合相关联的一个或多个电赝象以及减少其它的氧化部分 铝合金轴承层的DBR。

    Push-pull modulated coupled vertical-cavity surface-emitting lasers and method
    5.
    发明授权
    Push-pull modulated coupled vertical-cavity surface-emitting lasers and method 有权
    推挽调制耦合垂直腔表面发射激光器及方法

    公开(公告)号：US08660161B2

    公开(公告)日：2014-02-25

    申请号：US13571839

    申请日：2012-08-10

    申请人： Mary K. Brenner ,  Klein L. Johnson

    发明人： Mary K. Brenner ,  Klein L. Johnson

    IPC分类号： H01S5/00

    CPC分类号： H01S5/18302 ,  H01S5/06226 ,  H01S5/1021 ,  H01S5/18313 ,  H01S5/1833

    摘要： A laser system having separately electrically operable cavities for emitting modulated narrow linewidth light with first, second and third mirror structures separated by a first active region between the first and the second and by a second active region between the second and the third. The second mirror structure has twenty of more periods of mirror pairs.

    摘要翻译： 一种激光系统，其具有单独的电可操作的空腔，用于发射经第一和第二反射镜结构分隔的第一和第二反射镜的调制的窄线宽光以及第二和第三之间的第二有源区。 第二个镜子结构具有二十个更多镜像对的周期。

    Red light laser
    6.
    再颁专利
    Red light laser 有权
    红光激光

    公开(公告)号：USRE41738E1

    公开(公告)日：2010-09-21

    申请号：US12290773

    申请日：2008-11-03

    申请人： Mary K. Brenner ,  Klein L. Johnson

    发明人： Mary K. Brenner ,  Klein L. Johnson

    IPC分类号： H01S5/00 ,  H01S3/08

    CPC分类号： H01S5/18333 ,  B82Y20/00 ,  H01S5/024 ,  H01S5/18308 ,  H01S5/18311 ,  H01S5/18358 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/3095 ,  H01S5/3215 ,  H01S5/3406 ,  H01S5/34326 ,  H01S5/423

    摘要： A semiconductor material vertical cavity surface emitting laser for emitting narrow linewidth light comprising a compound semiconductor material substrate and pairs of semiconductor material layers in a first mirror structure on the substrate of a first conductivity type each differing from that other in at least one constituent concentration and each first mirror pair separated from that one remaining by a first mirror spacer layer with a graded constituent concentration. An active region on the first mirror structure has plural quantum well structures separated by at least one active region spacer layer and there is a second mirror structure on the active region similar to the first but of a second conductivity type. A pair of electrical interconnections is separated by said substrate, said first mirror structure, said active region and said second mirror structure.

    摘要翻译： 一种半导体材料垂直腔表面发射激光器，用于发射窄线宽光，其包括化合物半导体材料衬底和在第一导电类型的衬底上的第一反射镜结构中的成对半导体材料层，每个半导体材料层在至少一个组成浓度中彼此不同， 每个第一反射镜对与由具有分级成分浓度的第一反射镜间隔物层剩余的第一反射镜对分开。 第一镜结构上的有源区域具有由至少一个有源区间隔层隔开的多个量子阱结构，并且在有源区上存在与第一导电类型相似的第二反射镜结构。 一对电气互连由所述基板，所述第一反射镜结构，所述有源区和所述第二反射镜结构分开。

    Red light laser
    7.
    发明授权
    Red light laser 有权
    红光激光

    公开(公告)号：US07359421B2

    公开(公告)日：2008-04-15

    申请号：US11715834

    申请日：2007-03-07

    申请人： Mary K. Brenner ,  Klein L. Johnson

    发明人： Mary K. Brenner ,  Klein L. Johnson

    IPC分类号： H01S5/00 ,  H01S3/08

    CPC分类号： H01S5/18333 ,  B82Y20/00 ,  H01S5/024 ,  H01S5/18308 ,  H01S5/18311 ,  H01S5/18358 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/3095 ,  H01S5/3215 ,  H01S5/3406 ,  H01S5/34326 ,  H01S5/423

    摘要： A semiconductor material vertical cavity surface emitting laser for emitting narrow linewidth light comprising a compound semiconductor material substrate and pairs of semiconductor material layers in a first mirror structure on the substrate of a first conductivity type each differing from that other in at least one constituent concentration and each first mirror pair separated from that one remaining by a first mirror spacer layer with a graded constituent concentration. An active region on the first mirror structure has plural quantum well structures separated by at least one active region spacer layer and there is a second mirror structure on the active region similar to the first but of a second conductivity type. A pair of electrical interconnections is separated by said substrate, said first mirror structure, said active region and said second mirror structure.

    摘要翻译： 一种半导体材料垂直腔表面发射激光器，用于发射窄线宽光，其包括化合物半导体材料衬底和在第一导电类型的衬底上的第一反射镜结构中的成对半导体材料层，每个半导体材料层在至少一个组成浓度中彼此不同， 每个第一反射镜对与由具有分级成分浓度的第一反射镜间隔物层剩余的第一反射镜对分开。 第一镜结构上的有源区域具有由至少一个有源区间隔层隔开的多个量子阱结构，并且在有源区上存在与第一导电类型相似的第二反射镜结构。 一对电气互连由所述基板，所述第一反射镜结构，所述有源区和所述第二反射镜结构分开。

    Method and apparatus including improved vertical-cavity surface-emitting lasers
    9.
    发明授权
    Method and apparatus including improved vertical-cavity surface-emitting lasers 有权
    包括改进的垂直腔表面发射激光器的方法和装置

    公开(公告)号：US09088134B2

    公开(公告)日：2015-07-21

    申请号：US13559821

    申请日：2012-07-27

    申请人： Mary K. Hibbs-Brenner ,  Klein L. Johnson ,  Matthew M. Dummer

    发明人： Mary K. Hibbs-Brenner ,  Klein L. Johnson ,  Matthew M. Dummer

    IPC分类号： H01S5/183 ,  H01S5/20

    CPC分类号： H01S5/1833 ,  H01S5/18305 ,  H01S5/18308 ,  H01S5/18311 ,  H01S5/18313 ,  H01S5/18327 ,  H01S5/18333 ,  H01S5/18336 ,  H01S5/18341 ,  H01S5/18358 ,  H01S5/18369 ,  H01S5/18394 ,  H01S5/187 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/34326 ,  H01S2301/166

    摘要： VCSELs and methods having improved characteristics. In some embodiments, these include a semiconductor substrate; a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) on the substrate; a first electrical contact formed on the VCSEL; a second electrical contact formed on the substrate, wherein the VCSEL includes: a first resonating cavity having first and second mirrors, at least one of which partially transmits light incident on that mirror, wherein the first second mirrors are electrically conductive. A first layer is between the first mirror and the second mirror and has a first aperture that restricts the path of current flow. A second layer is between the first layer and the second mirror and also restricts the electrical current path. A multiple-quantum-well (MQW) structure is between the first mirror and the second mirror, wherein the first and second apertures act together to define a path geometry of the current through the MQW structure.

    摘要翻译： 具有改进特性的VCSEL和方法。 在一些实施例中，这些包括半导体衬底; 衬底上的垂直腔表面发射激光器（VCSEL）; 在VCSEL上形成的第一电接触; 形成在所述基板上的第二电触点，其中所述VCSEL包括：具有第一和第二反射镜的第一谐振腔，其中至少一个部分透射入射在所述反射镜上的光，其中所述第一第二反射镜是导电的。 第一层位于第一反射镜和第二反射镜之间，并且具有限制电流流动路径的第一孔。 第二层位于第一层和第二层之间，也限制了电流路径。 多量子阱（MQW）结构在第一反射镜和第二反射镜之间，其中第一和第二孔一起作用以限定通过MQW结构的电流的路径几何形状。